[发明专利]一种理疗机器人及其理疗方法

权利要求书

1.一种理疗机器人，其特征在于，用于对人体病灶部分进行自动理疗，包括：

理疗机构；

机器人本体；

所述理疗机构设置在所述机器人本体上，并在所述机器人本体中控制单元的控制指令作用下对人体病灶部位进行理疗；

所述理疗机构包括：

理疗机械臂；

理疗装置；

所述理疗装置设置在所述理疗机械臂的末端，用于在所述理疗机械臂带动作用下对病灶部位进行理疗；

所述理疗装置包括：

检测单元；

生成单元；

人机交互单元；

学习单元；

所述检测单元、生成单元、学习单元、人机交互单元分别与所述控制单元连接；

所述检测单元用于对人体病灶区域进行检测，获取点云数据并传输到所述控制单元；

所述控制单元根据所述点云数据及学习数据生成理疗方案并在所述人机交互单元上显示所述理疗方案；

所述生成单元用于根据所述理疗方案对理疗动作的运动轨迹进行预测，并将生成的运动轨迹数据传输到所述控制单元；

所述控制单元根据所述运动轨迹数据控制所述理疗机构完成理疗过程；

所述学习单元用于根据理疗过程中检测到的作用力数据及温度数据，获取学习数据、不断对治疗方案数据进行更新。

2.根据权利要求1所述的理疗机器人，其特征在于，所述学习单元包括：

力控传感器；

温度传感器；

数据更新模块；

所述力控传感器、温度传感器分别与所述数据更新模块连接；

所述力控传感器用于在理疗过程中检测所述理疗装置在各个方向上的力矩分量数据；

所述温度传感器用于在理疗过程中检测人体病灶区域温度数据；

所述数据更新模块用于利用所述力矩分量数据、温度数据对治疗方案中的力矩数据及温度数据进行更新补偿，以对理疗方案进行实时更新。

3.根据权利要求2所述的理疗机器人，其特征在于，所述检测单元包括：

视觉传感器；

所述视觉传感器用于对人体病灶部位进行扫描，获取该部位的点云数据。

4.根据权利要求3所述的理疗机器人，其特征在于，所述生成单元根据阻抗模块型并利用所述力控传感器检测到的力矩分量数据对理疗动作的运动轨迹进行预测，所述阻抗模型为：

对式子(1)进一步积分得运动轨迹表达式：

其中，M为惯性系数对角矩阵，B为阻尼系数对角矩阵，K为刚度系数对角矩阵，F_e为力控传感器检测到的力矩分量，x_e^t＝x-x_d为t时刻实际位姿与期望位姿之差，为x_e的二阶导数和一阶导数，为x_e^t的一阶导数。

5.根据权利要求4所述的理疗机器人，其特征在于，所述人机交互单元包括但不限于：

与理疗机器人有线连接的功能显示装置；

与理疗机器人无线连接的智能终端显示器。

6.一种理疗方法，利用权利要求1-5任一所述的理疗机器人，其特征在于，包括：

步骤100、对人体病灶区域进行检测，获取点云数据；

步骤200、根据所述点云数据及学习数据生成理疗方案并在所述人机交互单元上显示所述理疗方案；

步骤300、根据所述理疗方案对理疗装置的位姿及运动轨迹进行预测；

步骤400、根据预测的运动轨迹数据控制理疗机构完成理疗过程。

7.根据权利要求6所述的理疗方法，其特征在于，所述理疗方法还包括：

步骤500、根据理疗过程中检测到的作用力力矩分量数据及温度数据，获取学习数据。